Способ очистки диффузионного сока

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА, предусматривающий проведение прогрессивной преддефекации, отделение преддефекационного осдака, дефекацию, I и II сатурацию дефекованного сока, отличающийся тем, что, с целью ; повьпыения эффективности очистки сока, перед преддефекацией осуществляют деэтерификацию пектина, содержащегося в диффузионном соке, путем добавления гидроксида кальция в количестве О,1-0,15% СаО к массе свеклы до достижения рН 8,0-8,5, при этом при достижении в процесi се прогрессивной преддефекации рН 8,8-10,0 в сок вводят 0,3-1,7% СЛ к массе последнего 3-5%-ный раствор деэтерифицированного пектина.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19> (11) 372 А

fS1) 4 С 12 D 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3787353/28-13 (22) 13.07.84 (46) 07,12.85. Бюл. N 45, (71), Московский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности (72) А.Р. Сапронов, А.А.Славянский, Ю.И. Сидоренко, В.А. Пугачев, Н.З, Шарафутдинов и В.И.Стрельников (53) 664.1.038.22(088.8) (56) Сапронов А.P. и Бобровник Л.Д.

Сахар, N. Легкая пищевая промьппленность, 1981, с. 169-170.

Жижина P.Ã. Карташов А.К., Нагорная В.А. и др. Уменьшение общего расхода извести при выводе . преднатурационного осадка. — Труды

ВНИИСП, 1972, вып.18,с.47-61. (54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННО, ГО СОКА, предусматривающий проведение прогрессивной преддефекации, от-. деление преддефекационного осадка, дефекацию, I и 1t сатурацию дефекованного сока, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки сока, перед преддефекацией осуществляют деэтерификацию пектина, содержащегося в диффузионном соке, путем добавления гидроксида кальция в количестве 0,1-0 15Х СаО к массе свеклы до достижения рН 8,0-8,5, при этом при достижении в процессе прогрессивной преддефекации рН 8,8-10,0 в сок вводят 0,3-1,7Х к массе последнего 3-5Х-ный раствор деэтерифицированного пектина.

1 119637

Изобретение относится к сахарной промышленности и. более конкретно к известковой очистке диффузионного сока.

Целью изобретения является увеличение эффекта очистки сока.

Способ осуществляют следующим образом.

Диффузионный сок, полученный иэ диффузионного аппарата в сбор- 10 нике, смешивают с О, 1-0, 15Х СаО к массе свеклы в виде известкового молока. После нахождения в сборнике в течение 5-7,мин сок подают в первую секцию аппарата предва- l5 рительной дефекации системы Бригель-Мюллера. За это время пектин, находящийся в диффузионном соке, в основном успевает деэтерифнцироваться. Этот процесс заканчивает- 20 ся в первых двух секциях преддефекатора. Перед преддефекацией осуществляют деэтерификацию пектина, содержащегося в диффузионном соке путем добавления гидроксида кальция 25 в количестве О, 1-0, 15Х СаО к массе свеклы до достижения рН 8,0-8,5. !

Пектин, содержащийся в диффузионном соке, представляет собой полигалактуроновую кислоту, этерифицированную метильными (СН .) и этнльными (СН -СН ) радикалами.

Под действием щелочной среды этерифицирующие радикалы отщепляются от молекулы пектина и последний получает воэможность вступать в реак- -. цию с ионом кальция. рН среды и время, необходимое для продвижения диффузионного сока к преддефекатору, достаточно для прохождения

40 указанной реакции.

В процессе прогрессивной преддефекации в каждой последующей секции преддефекатора щелочность воз растает. При этом эффект стабилизации коллоидных частиц, который воз.45 можен во многом за счет образования осадка пектата кальция, возникает лишь при определенном соотношении ионов Са+.+ и ионов деэтерифицнрованного пектина. Нужную концентрацию

50 последнего создают путем ввода в зону преддефекатора с рН 8,8-10,0

3-5Х-ного раствора деэтерифицированного пектина в количестве 0,3"0,7% к массе свеклы, При этом концентва" ция ионов Са, и пектнновой кислоты

++ достигает оптимального соотношения, следствием чего в осадок спонтанно выпадает крупноструктурный осадок пентата кальция. При этом осадком адсорбируется значительная часть красящих веществ. Полученный осадок имеет хорошие седиментационные и фильтрационные свойства.

Раствор деэтерифицированного пектина получают путем совместного кипячения 3-5 вес.ч. пектинсодержащего сырья (жом, яблочный. свекло.вичный пектин и пр.) и 97-95 вес.ч. воды, доведенной при помощи щелочи до рН 9,0-12,0 в течение 20-40 мин в отдельной емкости. В щелочной среде пектин-превращается только в пектиновую кислоту, т.е. происходит отщепление этерифицирующих радикалов. На этом реакция разложения пектина прекращается. Полученный гидролизат образует с иопами С+ осадок пектата кальция. Щелочную сре. ду при этом обеспечивают добавлением щелочей (КОН, ИаОН и др., не образующих осадка пектатов). В качестве пектинсодержащего сырья используют сырой, сухой жом, яблочный, свекловичный пектин и т.д.

После преддефекации сок с осадком направляют на станцию отстаивания, декантат подвергают дефекации известковым молоком н затем I. сатурации, фильтрованию.и 11 сатурации. /

При этом образовавшийся на I сатурации осадок карбоната кальция, не загрязненный преддефекационным осадком и продуктами его пептизации на дефекации эффективно удаляет несахара и красящие вещества сока. Преддефекационный осадок, .после его обессахаривания на вакуум-фильтрах, подают на корм скоту.

Дефекацию осуществляют известью в количестве 1,5-2,0% СаО к массе свеклы, так как такого количества достаточно для образования в процессе 1 сатурации осадка карбоната кальция, сорбирующего на своей поверхности оставшиеся красящие вещества. Отделение преддефекационного осадка беэ сатурацни позволяет вывести иэ производства все несахара, .осаждаемые известью без их пептизации.

Пример 1. В качестве сырья, для получения деэтерифицированного пектина используют свекловичный пектин,. Для чего берут 3,0 г пектина.

К нему прибавляют 9? r воды, предварительно доведенной при помощи

Э . 1

Na0H до рН 9,0. Смесь кипятят в течение 20 мин. Диффузионный сок (3 л) делят на 3 равные части. Первую из них обрабатывают О, 17 СаО к весу свеклы в виде известкового молока в отдельной емкости при перемешивании в течение 5 мин. Далее обработанный подобным образом сок подают на прогрессивную преддефекацию, которую проводят в сосуде с ме шалкой. Известковое молоко дают дробно (суммарный расход извести0,27. СаО к массе свеклы). При достижении рН сока 8,8 в емкость вводят раствор деэтерифицированного пектина в количестве Î,ЗХ к массе сока (3 мл). При этом наступает стабилизация коллоидных частиц и в осадок выпадает крупноструктурный осадок пектата кальция. После выхода диффузионного сока из преддефекатора и завершения процесса осадкообразования его сразу подвергают фильтрации, при этом определяют значение Рк (параллельно определяют седиментационные свойства осадка}.

Полученный фильтрат совершенно лишен темной окраски и имеет соломенный цвет. Далее после нагревания до . о

80 С его направляют на дефекацию, которая проводится в сосуде с мешалкой. в течение.30 мин с добавлением 1,57 СаО к весу свеклы в виде известкового молока. После разложения амидов и РВ на дефекации о

Э сок подогревают до 85 С и сатурируют

СО до рН 11,0. После фильтрования сок подвергают lf: сатурации СО до

2 щелочности 0,02Х СаО и снова фильтруют. Анализу подвергают фильтрованный сок J u Jf сатурации.

Полученные результаты представлены в табл.

Оставшиеся 2 л диффузионного сока. разделяют на 2 части. Пеовчю из нихподвергают очистке по йзвестному способу с отделением предсатурационного осадка, а J 7 часть - rio типовой схеме.

Очистку по известнои схеме проводят следующим образом. о

Диффузионный coz подогревают до

85 С и в емкости с мешалкой подвер.гают одновременной дефекации 1,0Х

СаО (36 г) и сатурации до щелочности до фенолфталеину 0,08. После перемешивания предсатурированного сока в течение 3 мин осадок отделяют от196372 стаиванием, а декантат подогревают о до 80 С и подвергают основной дефекации 1,5Х извести к массе свеклы (54 г). Полученный сок обрабатывают

СО до 0,087 СаО (рН 11,0), фильтруют, подвергают il сатурации СО до щелочности 0,02Х СаО и снова фильтруют.

Результаты анализа соков пред10 ставлены в табл. 1.

Очистку до типовой схеме проводят следующим образом.

Диффузионный сок с температурой о 30-35 С подвергают прогрессивной преддефекации с дробной дачей извести (0,2 СаО к массе свеклы) в течение 20 мин. Далее сок с полученным на преддефекации осадком подвергают основной холодной дефекации (0,87 CaO) в течение 30 мин.

После чего сок подогревают до 88 С и направляют на горячую дефекацию (10 мин), а затем на 1 сатурацию, одновременно с этим в сок вводят

25 известь (О,ЗХ СаО). 1 сатурацию проводят до рН 11,0. После чего осадок отделяют от декантата и последний после подогревания до

90 С (с одновременным подщелачиванием 0,2Х СаО) подвергают 11 сатурации до щелочности 0,027 СаО.

Результаты анализов представлены в табл. . 35

Пример 2. Способ осуще- ствляют также и по той же методике, что и описанная в примере 1 с той лишь разницей, что изменяют расход реагентов. 40

Очистка по предлагаемому способу осуществлялась по следующей схеме.

Диффузионный сок обрабатывают

0,125 Са0 до рН 8,25 в течение

-6 мин. Прогрессивную преддефака45 цию проводят 0,25Х СаО и в момент рН 9,9 вводят деэтерифицированный пектин в количестве 0,57 к массе сока. После фильтрации и на. гревания декантата до 82 С проводят дефекацию 1,75Х СаО в течение

50 11 мин. Затем сок нагревают до 87 С, о проводят Х сатурацию до рН 11,2, фильтруют, проводят 11 сатурацию до щелочности 0,027. СаО и снова фильтруют. Качественные показатели

55 очистки следующие (табл. 2) .

Деэтерифицированный пектин готовят путем кипячения в течение

30 мин в 96 г воды с рН 10,5 4 г

30

50

5 11963 сухого свекловичного жома.. Параллель . но этот же диффузионный сок подвергают очистке по известному способу и по типовой схеме.

Очистку по известному способу

5 проводяТ в следующей очередности.

Диффузионный сок нагревают до

87 С с одновременной дефекацией

1,1Х СаО и сатурацией до щелочности

0,08Х СаО (рН 11,0). 10

Сок выдерживают при перемешивании в течение 4 мин, фильтруют, о подогревают фильтрат до 82 С и проводят его основную дефекацию

1,65Х Сао. 1 сатурацию проводят до 15 щелочности 0,097 СаО. После чего сок фильтруют.

Очистку по типовой схеме проводят в следующей последовательности.

Диффузионный сок подвергают прогрессивной дефекации (0,2% СаО) в течение 25 мин. Затем основной дефекации 1,1 СаО в течение 30 мин.

После чего его подогревают до

89 С и проводят горячую дефекацию 25 в течение. 10 мин, I сатурацию проводят с одновременным вводом 0,35%

СаО до рН l1,1.

Затем следует фильтрация, нагрео вание фильтрата до 92 С с одно-. временной дачей,0,3% СаО, tt сатурация до щелочности 0,027. СаО и .снова фильтрация.

Качественные показатели соков по всем трем схемам представлены в табл. 2.

Пример 3. Раствор деэтерифицированного пектина готовят путем кипячения в течение 40 мин смеси из 5 г яблочного пектина и 95% г воды, предварительно доведенной с помощью NaOH до рН 12,0.

Очистку по предлагаемому способу проводят в следующей последовательности.

Диффузионный сок обрабатывают

0,157 СаО до рН 8,5 в течение 7 мин после чего проводят прогрессивную преддефекацию 0,3% СаО и в момент рН 10,0 вводят деэтерифицированный пектин в количестве 0,7% к массе сока. Проводят фильтрацию, нагревание декантата до 84 С, дефекацию 2Х СаО в течение 12 мин, нагревание до

90 С, Х сатурацию до рН 11,2, фильтрацию tI сатурацию до щелочности

0,02Х СаО и снова фильтрацию, Очистку согласно известному способу проводят следующим образом.

72 6

Диффузионный сок нагревают до

900С с одновременной дефекацией

1,2Х Са0 и сатурацией до щелочности

0,08 СаО. После перемешивания в течение 5 мин сок фильтруют подогрео вают фильтрат до 84 С, проводят основную дефе к ацию 1, 80% СаО, сатурацию до щелочности 0,1% СаО и фильтруют, Затем ведут 11 сату" рацию до щелочности 0,02% СаО и снова фильтруют.

Очистку по типовой схеме прово" .дят в следующем режиме.

Диффузионный сок подвергают прогрессивной дефекации 0,2% СаО в течение 30 мин. Затем следует холодная основная дефекация 1,4% СаО в о течение 30 мин, подогрев до 90 С горячая дефекация в течение 10 мин, 1 сатурация с одновременным вводом

0,47 СаО до рН 11,2 и фильтрация. о

Затем фильтрат нагревают до 94 С с одновременной дачей 0,4% СаО, 11 сатурация до щелочности 0,027. СаО и снова фильтрация..

В основном опыт проводился аналогично опыту, описанному в примере

Результаты. анализов представлены в табл. 3. !

При даче извести в диффузионный сок перед дефекацией в количестве менее О, 1% СаО к весу свеклы (0,087 СаО) пектиновые вещества сока не подвергаются деэтерификации в нужной степени, что вызывает заниженные качественные показатели.

В частности Дб сока после отделения преддефекосатурационного осадка снижается до 86,6Х. В .случае расхода извести в количестве О, 17-0,18% СаО качественные показатели очищенного сока остаются без изменения по сравнению с расходом 0,15% СаО (Дб-87,8%), При вводе деэтерифицированного пектина в зону преддефекатора с рН 8,5-8,7.эффекта бурного выпадения осадка не наступает, хотя впоследствии осадок.и образовывается, но он мелкоструктурный с плохими седиментационными качествами, при этом ухудшается также качество сока после отделения преддефекационного

1 осадка (Дб=83, 47), Внесение деэтерифицированного пектина в зону с рН 10,0 не имеет смысла, так как осадок уже образован, при этом его качество и седиментационные свойства не

Показатели по типовой схеме по предложенному способу по известному способу

Диффузионный сок

РВ,Х на 100 СВ

2,35

2,35

2,35

Дб,X

85,0

85,0

85,0

pHqo

6,!

6,1

6,1

4,3

4,3 скорость осаждения

Я, см/мин

4,7

5,2 объем осадка V«,X

34

Преддефекованный сок после отделения осадка

Цв физ.ед.

25,4

15,0

Дб,Х

86,8

87,6

Сок 1 сатурации

Р

3 4

1,2

7 . 11963 улучшаются, а качество сока .находится на низком уровне (Дб сока пос ле отделения осадка 87,1X).

При добавлении 2-2,5Х-ного раствора деэтерифицированного пектина не наблюдается максимального эффекта, а увеличение концентрации до

5,5-6Х существенного влияния на качество очистки не оказывает. То же касается и расхода деэтерифици- !О рованного пектина: при расходе его 0,2Х - Дб сока после отделения осадка снижается до 86,5Х, а при расходе 0,8X — качественные показатели не улучшаются по сравнению 15 с расходом 0,7Х к массе сока.

При проведении дефекации 1,31,4Х СаО в фильтрованном соке 11 сатурации содержание PB увеличивается до 0,15-0,20Х на 100 СВ, 20 что говорит о недостаточно полном . разложении их на дефекации. Увеличение расхода извести на дефекацию сверх 2Х СаО (2,2-2,5) сущестПредсатурационный сок и сок, обработанный деэтерифицироваиным пектином к

72 8 венного снижения PB не вызывает (в соке gf сатурации PB на 100

СВ-0,089X).

При кипячении пектинсодержащего сырья в течение 10-15 мин, деэтерификация происходит не полностью, и хотя эффект наблюдают, но он ниже на 20-40Х по сравнению с оптимальным временем кипячения. Увеличение времени кипячении сверх 40 мин (50-60) на достигаемый эффект влияния не оказывает, так как весь пектин уже переведен в деэтерифицированную форму.

Получение. дезтерифицированного пектина в среде с рН 8,0-8,5 вынуждает увеличивать время кипячения до 1,5-2 ч, что неудобно с точки зрения технологии, а использование среды с рН > 12 (12,5-13) приводит к получению студнеобразующихся масс, применение которых нецелесообразно из-за их низкой эффективности, Ъ

Таблица 1

1196372

Очистка

Показатели по типовой схеме

2,5

5,6

5,6

9,0

9,3

13,8

16,8

12,0

89,8

89,1

90,2

0,25

0,08

0,09

Очистка

Показатели по типовой схеме

2,32

2,32

2,32

84,9

84,9

84,9

Дб,Ж

6,1 рЯ йо

4,4

4,3

5,4

4,6

32,0

30,0

14,3

23,6

87,8

86,7

Сок t сатурации к

1,2

1.3

3,4 скорость осаждения

S см/мин

5у объем осадка Ч,Х

Ъ

Фильтровальный сок сатурации

Цв.физ.ед.

Дб,Ж

РВ,X на 100 СВ

Диффузионный сок

РВ,X на 100 СВ

Предсатурированный сок, .сок обработанный деэтерифицированным пектином

Г„ скорость осаждения

S.,,см/мин объем осадка

У!,X

Преддефекованный сок после отделения осадка

Цв ° фаз ед.!

О

Продолжение табл.! по известному по предложенному способу способу

Таблица 2 по известному по предложенному способу способу

1196372

Очистка

Показатели

5,7

8 4

9,0

11,8

12,9

16,9

90,4

90,0

Дб.X.

89,1

0,07

Ps,% на 100 СВ

0,09

0,23

Очистка

Показатели по типовой схеме

2,32

2,32

2,32

Дб 9%

85,2

85,2

85,2 ра,е

6,0

6,0

6,0

4,0

4,3

4,9

6,0

33,0

36,0

21,3

1218

Дб,%

86,8

87,9

Сок f. сатурации

2,7

S,8

6,0

10,0

9 5 скорость осаждения

Б, см/мин объем осадка, .Ч,,%

Фильтрованный сок

11 сатурации

Цв. физ.ед..Диффузионный сок

РВ,X на 100 СВ

Предаатурационный сок и сок, обработанный деэтерифицированным пектином скорость осаждения

S, см!мин объем осадка V,X

Преддефекованный сок после отделения осадка

Цв.физ.ед. скорость осаждения ,см/мнн объем осадка б по типовой схеме

° / °

Продолжение табл.2. I по известному по предложенному способу способу

Р

Таблица 3

Ю по предлагаемому

cnocn6v по известному способу

1196372

13

Продолжение табл,3

Очистка

Показатели по типовой схеме по известному по предлагаемому способу способу

Фильтрованный сок

11 сатурации

Цв.физ.ед.

11,0

16,0

12, I

90,5

90,2

89,3

0,08

0,08

0,18

РВ,X на 100 СВ .

Заказ 7529/23 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Составитель Г. Лошкарева

Редактор Г. Волкова Техред М.Пароцай Корректор M.Äåì÷èê